-
Bei
der Erfindung wird ausgegangen von einer Rohbau-Dachstruktur für
ein Kraftfahrzeug, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
-
Eine
solche Rohbau-Dachstruktur ist aus der
FR 2 736 610 A1 bekannt.
Die im Folgenden lediglich als Dachstruktur bezeichnete Rohbau-Dachstruktur besitzt
obere Enden von seitlichen, sich gegenüberliegenden Türsäulen,
beispielsweise B-Säulen, wobei die oberen Enden jeweils
an einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Dachholm
der Dachstruktur angebunden, insbesondere befestigt sind. Die Dachstruktur
besitzt überdies eine Dachplatte, die den Fahrzeugrohbau
oben verschließt. Zwischen den Dachholmen und insbesondere
zwischen den Türsäulen erstreckt sich zumindest
ein Querholm, der als zumindest aus zwei Teilprofilen zusammengesetztes
Kastenprofil ausgebildet ist. Durch die zwei Teilprofile wird also
ein geschlossenes Profil gebildet. Ein erstes der Teilprofile ist
dabei im Wesentlichen im Querschnitt als U-Profil ausgeführt.
Das andere Teilprofil ist als flacher Streifen bzw. Platte hergestellt
und auf seitlich abkragende Flanschbereiche des ersten Teilprofils
aufgebracht und mit diesen Flanschen durch Schweißen verbunden.
Es hat sich gezeigt, dass ein solches Kastenprofil als Querholm
insbesondere bei dem so genannten Seitenaufprall die Schutzwirkung
für die Fahrzeuginsassen verbessern kann.
-
Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Rohbau-Dachstruktur der eingangs
genannten Art anzugeben, die hinsichtlich der Steifigkeit der Dachstruktur
optimiert ist.
-
Gelöst
wird diese Aufgabe mit einer Rohbau-Dachstruktur, die die in Anspruch
1 genannten Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die
mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind
darin zu sehen, dass der erfindungsgemäße Querholm
hinsichtlich seines Biegeverhaltens optimiert, d. h. seine Neigung
zur Durchbiegung verringert wird. Es wird also insgesamt ein Bauteil
geschaffen, das einer Biegebeanspruchung einen höheren
Widerstand entgegensetzt. Dies hilft, bei einer Seitenkollision
die seitliche Eindrückung der Türsäule
zu reduzieren. Der erfindungsgemäße Querholm ist
darüber hinaus auf einfache Art und Weise zusammensetzbar,
indem die beiden als U-Profile ausgeführten Teilprofile
gleichgerichtet nach oben offen zur Dachplatte hin ineinander gesteckt
werden. Das so gebildete Kastenprofil weist somit an seinen Seitenwänden,
die durch die jeweils aufrechten Profilschenkel der zwei Profile
gebildet werden, doppelte Wandstärke auf, die somit in
Ergänzung zu dem geschlossenen Kastenprofil einen erhöhten
Widerstand auf Biegung leistet. Die Dachplatte schließt
zusätzlich ein weiteres Kastenprofil mit dem inneren Teilprofil ein.
-
Bevorzugt
wird nach Anspruch 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die
beiden Teilprofile an ihren aufrechten Profilschenkeln miteinander
verbunden sind, insbesondere durch Schweißen. Eine Klebeverbindung
wäre zusätzlich oder alternativ denkbar. Mithin
bilden die beiden aufrechten Profilschenkel jedes Teilprofils mit
den anderen aufrechten Profilschenkeln des anderen Teilprofils die
doppelte Wandstärke aus.
-
Zur
Realisierung des Kastenprofils wird insbesondere vorgeschlagen,
die Basis des inneren Teilprofils mit Abstand zu der Basis des äußeren
Teilprofils anzuordnen. Dadurch kann das Kastenprofil auf einfache
Art und Weise gebildet werden. Durch den Abstand der beiden Teilprofile
zueinander ist außerdem ein Hohlraum geschaffen, der bei
der Behandlung der Karosserie bzw. des Rohbaus bei der so genannten
KTL-Behandlung mit einem Schutzlack überzogen werden kann.
Bei der KTL-Behandlung handelt es sich um ein Verfahren der so genannten katalytischen
Tauchlackierung.
-
Nach
einem in Anspruch 4 angegebenen Ausführungsbeispiel ist
vorteilhaft, dass das äußere Teilprofil mit der
Dachplatte im Bereich seiner Verbindungsflansche verbunden werden
kann. Somit wird ein zweites Kastenprofil bereitgestellt, welches
dem Querholm einen höheren Widerstand bei einer Biegung
verleiht. Bevorzugt wird das äußere Teilprofil durch
eine Klebeverbindung an der Dachplatte befestigt. Dadurch ist gewährleistet,
dass die Verbindung von außen an der Dachplatte nicht sichtbar
ist.
-
Besonders
bevorzugt wird nach einer Weiterbildung der Erfindung das äußere
Teilprofil zwischen seiner Basis und dem jeweiligen aufrechten Profilschenkel
mit einem geneigt zur Basis verlaufenden Zwischenschenkel hergestellt,
der quasi eine Schräge bildet. Da der Querholm im so genannten
Kopfaufschlagbereich unter dem Dach liegt, bietet der schräg verlaufende
Zwischenschenkel eine weniger ausgeprägte Kante, als dies
bei lediglich U-förmigen Profilen im Übergangsbereich
zwischen Basis und Schenkel der Fall ist.
-
Zur
weiteren Erhöhung des Widerstands auf Biegung ist nach
einem in Anspruch 7 angegebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen,
das innere Teilprofil mit einem Winkelabschnitt zu versehen, der
so ausgebildet ist, dass das innere Teilprofil gegenüber dem
Zwischenabschnitt zurückgesetzt ist.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Dachholm zumindest
zweiteilig aus einer inneren und äußeren Wand
von jeweiligen Karosserieseitenwandteilen zusammengesetzt ist. Dabei
werden vorzugsweise das innere Teilprofil des Querholms an der äußeren
Wand und das äußere Teilprofil des Querholms mit
der inneren Wand des jeweiligen Karosserieseitenwandteils verbunden.
Damit wird durchgehend bis zum Dachholm das Kastenprofil des Querholms
realisiert.
-
Nach
einer Ausführungsvariante kann das äußere
Teilprofil des Querholms Bestandteil eines Halterahmens eines beweglichen
Dachelements sein. Solche Halterahmen werden üblicherweise
für Schiebedeckel bzw. Schiebedächer vorgesehen
und tragen die Führungsschienen für das bewegliche Dachelement. Üblicherweise
ist ein solcher Halterahmen umlaufend ausgebildet, so dass das äußere
Teilprofil einen Quersteg des Halterahmens bildet. Sofern die Dachstruktur
für ein Fahrzeug ohne bewegliches Dachelement verwendet
werden soll, wird das äußere Profilteil vorzugsweise
als separates Bauteil verwendet.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 einen
Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Querholm
der Rohbau-Dachstruktur nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
-
2 ein
zweites Ausführungsbeispiel eines solchen Querholms und
-
3 einen
Schnitt durch die Rohbau-Dachstruktur in Fahrzeugquerrichtung.
-
Anhand
der 1 und 3 wird nachfolgend der grundsätzliche
Aufbau einer Rohbau-Dachstruktur, die im Folgenden lediglich als
Dachstruktur 1 bezeichnet wird, näher erläutert. 1 zeigt
einen Querschnitt durch einen Querholm 2, wobei die Schnittebene
in Fahrzeuglängsrichtung liegt, die in 1 mit
dem Bezugszeichen FL bezeichnet ist. Entsprechend zeigt 3 einen
Schnitt in einer Ebene, in der die Fahrzeugquerrichtung FQ liegt.
Die Dachstruktur 1 für ein Fahrzeug umfasst also
den Querholm 2, der zwischen zwei etwa parallel und mit
Abstand zueinander laufenden Dachholmen liegt und mit diesen verbunden
ist. In 3 ist lediglich ein linker Dachholm 3 im
Querschnitt gezeigt, er erstreckt sich also in 3 als
Normale durch die Zeichnungsebene. Bis in den Dachholm 3 hinein
erstreckt sich von unten her eine Türsäule 4,
von der lediglich ein Verstärkungsblech 5 gezeigt
ist. An dem anderen, hier nicht gezeigten Dachholm ist ebenfalls
eine solche Türsäule mit einem Verstärkungsblech
befestigt, so dass der Querholm 2 sich zwischen den Dachholmen 3 im
Bereich der Türsäulen 4 erstreckt. Die
Türsäulen 4 enden also mit ihrem oberen
Ende an dem Dachholm 3 und sind mit diesem verbunden.
-
Der
Dachholm 3 ist zumindest zweiteilig mit einer inneren Wand 6 und
einer äußeren Wand 7 ausgeführt,
wobei die innere Wand 6 Bestandteil eines hier nicht weiter
gezeigten inneren Karosserieseitenwandteils ist. Die äußere
Wand 7 ist entsprechend Bestandteil eines hier nicht näher
gezeigten äußeren Karosserieseitenwandteils. Mithin
ist der Dachlängsholm 3 als geschlossenes Hohlprofil
realisiert. Die äußere Wand bzw. das Verstärkungsblech 5 werden nach
außen von einer Außenhaut 8 am Dachholm 3 abgedeckt.
Im Bereich einer in Fahrzeuglängsrichtung FL verlaufenden
Rinne 9 ist die Außenhaut 8 des Dachholms 3 zusammen
mit einer Dachplatte 10 an der äußeren
Wand 7 des äußeren Karosserieseitenwandteils
verbunden. Die Dachstruktur 1 setzt sich also zusammen
aus den oberen, mit dem Dachholm 3 verbundenen Enden 11 der
Türsäulen 4, den in Fahrzeuglängsrichtung
FL verlaufenden Dachholmen 3, an denen die Türsäulen 4 enden,
der Dachplatte 10 und zumindest einem Querholm 2,
der sich zwischen den beiden Dachholmen 3 erstreckt und
mit diesen verbunden ist.
-
Der
Querholm 2 ist nach einem in 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel wie folgt aufgebaut. Er umfasst
ein erstes bzw. äußeres bzw. unteres Teilprofil 12,
welches im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweist
und daher eine Profilbasis 13 und seitlich davon ausgehende,
aufrechte Profilschenkel 14 und 15 besitzt. An
die Profilschenkel 14 und 15 schließt
sich jeweils ein nach außen abkragender Flansch 16 bzw. 17 an,
von denen jeder eine der Dachplatte 10 zugewandte Kleberrinne 18 aufweist.
Im Bereich der Kleberrinne 18 wird über einen
hier nicht gezeigten Klebstoff der Querholm 2 mit der Innenseite
der Dachplatte 10 verbunden. Als Besonderheit bei dem ersten
bzw. äußeren Teilprofil 12 des Querholms 2 ist
anzumerken, dass zwischen der Basis 13 und dem jeweiligen
Profilschenkel 14 bzw. 15 ein Zwischenschenkel 19 angeordnet
ist, der zu einer gedachten Horizontalen, in der die Basis liegt, einen
Winkel einschließt, der geringer als der Winkel ist, den
die jeweiligen Profilschenkel 14 bzw. 15 mit dieser
gedachten Horizontalen einschließen würden. Dieser
Zwischenschenkel 19 könnte somit auch als Abschrägung
im Übergangsbereich zwischen der Basis und dem jeweiligen
Profilschenkel 14, 15 bezeichnet werden.
-
Der
Querholm 2 besitzt ferner ein inneres bzw. zweites bzw.
oberes Teilprofil 20, und er ist im Wesentlichen – wie
das erste Teilprofil 12 – mit einer U-Form ausgestattet
und weist deshalb eine Profilbasis 20 und zwei davon ausgehende,
aufrechte Profilschenkel 21 und 22 auf. Nach dem
in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
liegt die innere Profilbasis 21 mit geringem Abstand zur
Profilbasis 13 des äußeren Teilprofils 12.
Wie 1 zeigt, nimmt das äußere Teilprofil 12 das
innere Teilprofil 20 vollständig auf. D. h. die
Länge der inneren Profilschenkel 22, 23 ist
geringer als die Länge der äußeren Profilschenkel 14, 15,
in Richtung der Fahrzeughochrichtung FH betrachtet. Neben den zueinander
etwa parallel laufenden Profilbasen 13 und 21 sind
auch die jeweils benachbart zueinander liegenden inneren und äußeren
Profilschenkel 14, 15, 22, 23 parallel
zueinander ausgerichtet. In ihrem Berührungsbereich sind
die jeweiligen Schenkelpaare (Profilschenkel 15, 23 und
Profilschenkel 14, 22) miteinander verbunden,
wofür vorzugsweise eine Schweißverbindung vorgesehen
ist. Alternativ oder zusätzlich kann hier eine Klebeverbindung
vorgesehen sein.
-
Wie
aus 1 ersichtlich, liegt zwischen der inneren Profilbasis 21 und
dem jeweiligen aufrechten Profilschenkel 22 bzw. 23 ein
Winkelabschnitt 24 bzw. 25 vor, der auch als Stufe
bezeichnet werden könnte. Dieser Winkelabschnitt 24, 25 liegt
jeweils dem Zwischenschenkel 19 an der Innenseite des äußeren
Teilprofils 12 gegenüber und ist gegenüber
diesem zurückversetzt, so dass zwischen dem Zwischenschenkel 19 und
dem jeweiligen Winkelabschnitt 24, 25 ein inneres
Kastenprofil 26 bzw. 27 gebildet ist. Der Querholm 2 und
die Dachplatte 10 bilden ein weiteres inneres Kastenprofil 28,
so dass sich insgesamt mehrere Kastenprofile mit etwa waagerechten
und aufrechten Wänden bilden, wodurch der Querholm 2 einen
hohen Widerstand gegenüber einer Biegebelastung aufweist.
Die beiden Teilprofile 12, 20 sind so orientiert,
dass sie sich in Richtung der Dachplatte 10 öffnen
bzw. von dieser verschlossen werden.
-
Beim
zweiten in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
des Querholms 2 ist die Dachplatte weggelassen, jedoch
grundsätzlich vorgesehen. Gleiche bzw. gleichwirkende Teile
wie im Ausführungsbeispiel nach 1 sind bei
dem Querholm 2 in 2 mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Insofern wird auf deren Beschreibung verwiesen.
Der Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1 liegt beim
Querholm nach 2 darin, dass die innerer Basis 21 des
inneren Teilprofils 20 an der äußeren Profilbasis 13 anliegt und
vorzugsweise beide Basen 13, 21 miteinander beispielsweise
durch Kleben und/oder Schweißen verbunden sind. Die beiden
inneren Kastenprofile 26 und 27 bleiben jedoch
durch die Winkelabschnitte 24 und 25 bestehen,
so dass auch der Querholm 2 nach 2 die drei
inneren Kastenprofile aufweist. Vorteilhaft bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
nach 2 ist, dass die Bauhöhe H beim Querholm 2 gegenüber
der gleichen Höhe beim Ausführungsbeispiel nach 1 reduziert
sein kann. Die Basis 21 des inneren Teilprofils 20 weist also
zumindest abschnittweise – in Fahrzeuglängsrichtung
FL gesehen – einen Abstand der Basis 13 auf.
-
In 3 ist
gezeigt, dass das äußere Teilprofil 12 mit
der inneren Wand 6 des Dachholms 3 verbunden ist.
Das innere Teilprofil 20 hingegen ist mit der äußeren
Wand 7 des Dachholms 3 verbunden. Insgesamt ergibt
sich so ein Kastenprofil bis in den Dachholm 3 hinein,
der ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung FL als Kastenprofil
ausgeführt ist, so dass sich insgesamt eine besonders steife
Struktur für die Dachstruktur 1 ergibt. Beispielsweise
zur Gewichtsersparnis können sowohl an dem inneren als
auch an dem äußeren Teilprofil 20, 12 Materialaussparungen 30 vorgesehen
sein. Eine derartige Materialaussparung 29 kann auch an
anderen Teilen der Dachstruktur, wie beispielsweise der inneren
Wand 6, vorgesehen sein.
-
Bisher
wurde davon ausgegangen, dass es sich bei dem äußeren
Teilprofil 12 um ein separates Bauteil handelt. Es wäre
jedoch für Fahrzeuge mit einem verschiebbaren Dachelement
(nicht dargestellt) denkbar, für das verschiebbare Dachelement
einen Halterahmen (nicht dargestellt) in der Dachstruktur 1 vorzusehen,
der insbesondere umlaufend ausgebildet ist und somit parallel zu
den Dachholmen 3 verlaufende Rahmenabschnitte aufweist.
Diese beiden Rahmenabschnitte könnten über zumindest
ein quer verlaufendes Teil miteinander verbunden sein, welches dann
das innere oder äußere Teilprofil 20, 12 bildet.
Somit wäre das innere oder äußere Teilprofil des
Querholms 2 Bestandteil des Halterahmens für das
Schiebedachelement.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-